基于DSP三相變流器滑模變結(jié)構(gòu)控制

摘　要
系統(tǒng)總結(jié)了當前電壓型可逆變流器控制策略的發(fā)展概況，并對其詳細分類研究。在比較各種控制方案優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上最終確定了以電流d-q變換結(jié)合滑?？刂谱鳛楸菊n題的控制策略。
詳細闡述了電壓型可逆變流器的數(shù)學模型，包括通用數(shù)學模型、d-q變換大信號數(shù)學模型、以及d-q變換小信號數(shù)學模型。根據(jù)d-q變換大信號數(shù)學模型建立了系統(tǒng)的電流環(huán)。結(jié)合d-q變換小信號數(shù)學模型設(shè)計了電壓環(huán)以及電壓環(huán)的滑模控制器。

關(guān)鍵詞　功率因數(shù)校正,可逆變流器,滑模變結(jié)構(gòu)控制,空間矢量；數(shù)字信號處理器

Abstract
Development survey of control strategy of voltage type reversible converter is summarized systematically. Control strategy is studied in detail. Direct current d-q change and sliding mode controls are regarded as control strategy of this paper on the basis of comparing of advantages and disadvantages varieties of control strategy.
Mathematics mode is set forth detailedly, including; current general mathematics mode; d-q change large signal mathematics model and d-q change small signal mathematics model. The system cur
目　錄
摘要……………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論…………………………………………………………………1
1.1 功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展概況………………………………………1
　1.1.1 單個三相PFC電路………………………………………………2
　1.1.2 電流斷續(xù)狀態(tài)下三相單開關(guān)變換器……………………………3
　1.1.3 電流斷續(xù)狀態(tài)下的三相升壓變換器……………………………4
　1.1.4 電流連續(xù)狀態(tài)下三相升壓變換器………………………………4
　1.1.5 三相降壓整流器…………………………………………………5
1.2 電壓型可逆變流器的開關(guān)控制策略…………………………………5
1.3 電壓型可逆變流器的控制方案………………………………………6
　1.3.1 間接電流控制……………………………………………………6
　1.3.2 直接電流控制……………………………………………………7
1.4 可逆變流器控制策略的新發(fā)展………………………………………9
　1.4.1 單周控制…………………………………………………………10
　1.4.2 占空比控制………………………………………………………10
　1.4.3 基于Lyapunov非線性大信號方法控制………………………10
　1.4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯控制………………………………………10
　1.4.5 雙電流控制………………………………………………………11
　1.4.6 輸出直流電壓的優(yōu)化前饋補償控制……………………………11
1.5 本課題工作…………………………………………………………11
第2章 可逆變流器控制方案及數(shù)學模型…………………………13
2.1 可逆變流器數(shù)學模型概述…………………………………………13
2.2 系統(tǒng)數(shù)學模型的建立………………………………………………13
　2.2.1 系統(tǒng)通用數(shù)學模型的建立………………………………………14
　2.2.2 系統(tǒng)d-q數(shù)學模型的建立………………………………………16
　2.2.3 系統(tǒng)小信號數(shù)學模型……………………………………………18
2.3 系統(tǒng)的控制方案……………………………………………………21
2.4 變流器電流環(huán)的設(shè)計………………………………………………22
2.5 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論………………………………………………25
　2.5.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本問題……………………………………26
　2.5.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本策略……………………………………26
　2.5.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)………………………………27
2.6 滑?？刂破骷半妷涵h(huán)的設(shè)計………………………………………28
　2.6.1 廣義控制對象的確定……………………………………………28
　2.6.2 滑?？刂破鞯母倪M………………………………………………32
2.7 本章小結(jié)……………………………………………………………36
第3章 系統(tǒng)仿真研究……………………………………………………37
3.1 空間矢量PWM(SVPWM)的基本原理……………………………37
3.2 空間矢量的工作模式和時間的計算………………………………38
3.3 空間矢量調(diào)制比及其對系統(tǒng)的影響………………………………42
3.4 空間矢量的MATLAB仿真………………………………………43
3.5 控制系統(tǒng)仿真研究………………………………………………45
　3.5.1 不忽略高次諧波下的總系統(tǒng)SPWM仿真……………………49
　3.5.2 不忽略高次諧波下的總系統(tǒng)空間矢量仿真……………………50
3.6 本章小結(jié)……………………………………………………………52
第4章 基于DSP軟件實現(xiàn)……………………………………………53
4.1 TMS320F240的結(jié)構(gòu)與匯編原理……………………………………53
4.2 TMS320F240的中斷結(jié)構(gòu)……………………………………………54
4.3 TMS320F240的定點運算……………………………………………55
4.4 系統(tǒng)控制的硬件和軟件設(shè)計………………………………………56
　4.4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計……………………………………………………57
　4.4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計……………………………………………………58
4.5 本章小結(jié)……………………………………………………………60
第5章 系統(tǒng)實驗…………………………………………………………61
5.1 開環(huán)實驗……………………………………………………………62
5.2 閉環(huán)實驗……………………………………………………………64
　5.2.1 電流閉環(huán)實驗……………………………………………………64
　5.2.2 電壓閉環(huán)實驗……………………………………………………67
5.3 實驗注意事項………………………………………………………69
5.4 本章小結(jié)……………………………………………………………69
結(jié)論……………………………………………………………………………71
參考文獻………………………………………………………………………72
致謝……………………………………………………………………………78